м = 2,5·10 V ) см

53-я Всесибирская открытая олимпиада школьников
CH3
ФЕН
Первый отборочный этап 2014-2015 уч. года
N
O
Решения заданий по химии
11 класс
НГУ
Задача 1. (автор М.М. Быков).
1. Радиус микрокапли r = 0,5·5·10-6 м = 2,5·10-4 см. Её объем V = 4/3π(2,5·10-4)3 = 6,542*10-11 см3,
масса m = ρ*V = 1*6,542*10-11 = 6,542*10-11 г.
Количество воды в ней составляет  = m/M = 6,542*10-11/18 = 3,634*10-12 моля, количество молекул
в капле N = NA* = 6,02*1023*3,634*10-12 = 2,188*1012 штук.
2. Рассчитаем объем облака: V = 4·10·25 = 1000 км3 = 1012 м3. Тогда в одном облаке содержится
1012·1011 = 1023 капель. Их общая масса составляет 1023·6,542·10-11 = 6,542·1012 г = 6,542·106 тонн.
Цифры выглядят пугающе большими, но давайте все же посчитаем толщину слоя.
Такая масса воды в конденсированном состоянии займет объем 6,542·1012 см3. Прольется она на
площадь 10·25 = 250 км2 = 250·106 м2 = 250·1010 см2 = 2,50·1012 см2. Средняя толщина слоя составит
всего 6,542·1012/2,5·1012 = 2,62 см или 26,2 мм. То есть, так себе было облачко...
На самом деле количество выпавших осадков (оно измеряется именно толщиной слоя в мм) зависит
от множества факторов и сильно увеличивается при движении от края грозы к ее эпицентру.
3. Энергия 108 кВт∙ч соответствует 3,6∙1011 кДж. Рассчитаем энергию, выделяющуюся при сгорании
1 кг антрацита. В 1 кг или 1000 г антрацита содержится 0,96*1000 = 960 г углерода. Его количество
(C) = 960/12 = 80 моль. При его сгорании выделится 393,5∙80 = 31480 кДж тепла. Тогда
необходимое количество антрацита составит 3,6∙1011/31480 = 1,1436∙107 кг = 11436 тонн, которое
уместится в 11436/60 = 190,6 ≈ 191 железнодорожный вагон. Уравнение реакции: С + О2 = СО2.
4. Простыми веществами, присутствующими в атмосфере в заметном количестве, являются азот и
кислород. Две возможные реакции – взаимодействие азота и кислорода с образованием оксида
азота(II) и образование озона из кислорода:
грозовой разряд
грозовой разряд
 2NO, 3O2 
 2O3.
N2 + O2 
Уравнения вторичных реакций: 2NO + O2 = 2NO2; 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3; O3 + H2O = H2O2 + O2.
Таким образом, А – N2 – азот, В – O2 – кислород, C – NO – оксид азота(II) или окись азота, D – O3 –
озон, E – NO2 – оксид азота(IV) или диоксид азота или двуокись азота, F – HNO3 – азотная кислота,
G – H2O2 – пероксид водорода или перекись водорода.
5. Уравнения реакций.
D: O3 + 2KI + H2O = I2↓ + O2↑ + 2KOH; O3 + Mn(NO3)2 + H2O = MnO2↓ + 2HNO3 + O2↑;
2O3 + 2Ag = Ag2O2 + 2O2↑; 4O3 + 3PbS = 3PbSO4 или 4O3 + PbS = PbSO4 + 4O2↑.
F: 4HNO3(конц) + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O; 5HNO3(конц) + P = H3PO4 + 5NO2↑ + H2O;
10HNO3(конц) + I2 = 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O.
Система оценивания:
1. Расчет количества молекул 2 б (если посчитана только масса микрокапли, то 1 б)
2 б;
2. Масса воды в облаке 2 б, толщина слоя 2 б
2б+2б = 4 б;
3. Расчет количества вагонов 2 б
2 б;
4. Формулы A-G по 0,5 б, названия по 0,5 б, уравнения реакций по 1 б
(0,5б+0,5б)*7+1б*5 = 12 б;
5. Уравнения реакций по 1 б
1б*7 = 7 б;
Всего
27 баллов
11 класс (100 баллов)
Лист 1 из 4
Задача 2. (автор В.А. Емельянов).
1-2. Первый тайм: 1. Марганец. 2. Цинк. 3. Купорос. 4. Сажа. 5. Алмаз. 6. Зола. 7. Анод. 8. Дырка.
9. Анион. 10. Нос. 11. Сера. 12. Азот. «ГОЛ!!!». 13. Мел. 14. Лёд. 15. Дно. 16. Отгонка. 17. Астат.
18. Тантал. 19.Лантан. 20. Неончик.
Второй тайм: 21. Март. 22. Теллур. 23. Радон. 24. Ниобиум. 25. Молоко. «ГОЛ!!!». 26. Олеум. 27.
Молибден. 28. Неон. 29. Ниобат. 30. Ток. 31. Кальций. «ГОЛ!!!». 32. Молекула. 33. Аммиак. 34.
Катод. «ГОЛ!!!». 35. Лак. 36. Кокс. 37. Сено. 38. Оникс. 39. Сон. 40. Низ. 41.Запас.
3. Итак, наш матч, как и матч «Германия – Гана» на ЧМ-2014 закончился со счетом 2:2.
Система оценивания:
1. Верные слова по 0,5 б
0,5б*41 = 20,5 б;
2. Верно указанные забитые голы по 0,5 б
0,5б*4 = 2 б;
3. Счет 2:2 1,5 б, любой другой 0 б
1,5 б;
(Если школьник посчитал, что команды после первого тайма поменялись воротами, и у него
получился счет 3:1 в пользу Германии, то такой ответ следует оценить в 1,5 балла)
Всего
24 балла
Задача 3. (автор А.Ю. Федоров).
1. При полном сгорании углеводорода Х в избытке кислорода образуются только вода и углекислый
газ. Рассчитаем количества образовавшихся веществ:
m ρV 1 г/мл  7, 2 мл
V
11, 2 л
ν (CO2 ) 

 0,5 моль; ν (H 2 O) 


 0,4 моль.
Vm 22, 4 л/моль
M М
18 г/моль
В состав соединения X входит весь углерод, содержащийся в CO2, и весь водород, перешедший
в воду. Следовательно, в углеводород X входит 0,5 моль атомов углерода и 0,8 моль атомов водорода.
ν (C) : ν (H) = 0,5 : 0,8 = 5:8. Простейшая формула углеводорода X – С5Н8. Относительная
плотность X по воздуху не превышает 2,5, следовательно, молярная масса X не более 72,5 г/моль.
Тогда молекулярная формула соединения X – С5Н8.
2-5. При полном каталитическом гидрировании X должен образоваться алкан с пятью атомами
углерода. Общая формула алканов – CnH2n+2, n = 5, значит, образуется соединение с молекулярной
формулой С5Н12. Углеводород с общей формулой С5Н12 имеет три изомера:
1
2
3
В результате хлорирования при облучении светом изомер 1 образует три монохлорпроизводных
(1-хлорпентан, 2-хлорпентан и 3-хлорпентан), изомер 2 – четыре монохлорпроизводных (1-хлор-2метилбутан, 2-хлор-2-метилбутан, 2-хлор-3-метилбутан и 1-хлор-3-метилбутан), а изомер 3 – одно
(1-хлор-2,2-диметилпропан). Следовательно, продуктом гидрирования является изомер 2. Тогда
возможны три структуры исходного соединения с формулой С5Н8, не содержащие циклов:
I
II
III
Так как структуры I и II имеют атомы углерода в sp-гибридизации, то III – единственная
возможная структура вещества X. Название X по номенклатуре IUPAC – 2-метилбутадиен-1,3.
Тривиальное название этого соединения – изопрен.
6. Запишем уравнение реакции полного каталитического гидрирования изопрена:
Pt
C5H8  2H2 
C5H12 .
Количество C5H8, вступившего в реакцию гидрирования  = 15,68/22,4 = 0,7 моль.
11 класс (100 баллов)
Лист 2 из 4
По закону Гесса тепловой эффект реакции гидрирования 1 моль C5H8 равен:
Δr Q = Δ Q f (C5H12) – 2 Δ Q f (H2) – Δ Q f (C5H8) = 146, 44 - 2 ∙ 0 - (-75, 73) = 222, 17 кДж/моль.
Тогда тепловой эффект реакции гидрирования 0,7 моль C5H8 равен 0,7 ∙ 222, 17 = 155, 52 кДж.
7. Пусть в молекуле натурального каучука содержится n фрагментов C5H8 (мономерных звеньев).
Молекулярная масса натурального каучука составляет 1 700 000 г/моль, молекулярная масса одного
фрагмента C5H8 равна 68 г/моль, следовательно, 68n = 1 700 000. Откуда n = 25 000, т.е. в молекуле
натурального каучука содержится 25 000 мономерных звеньев.
8. Структурные формулы неизвестных соединений приведены ниже.
Na
H3C–CH2–CH2–CH3
H3C–CH2Cl
С
В
HCl
H2O
H2C=CH2
А
Cl2
CCl4
ClCH2–CH2Cl
E
Y
HBr
-80°C
450°C
ZnO, Al2O3
H3C–CH2OH
H3PO4, SiO2
300°C, 70 атм
D
G
H2C=CH–CH=CH2
Y
170°C
H2SO4 (конц.)
1. Mg, эфир
2. HCHO, эфир
3. H3O+
H2C=CH–CHBr–CH3
600°C
Cr2O3, Al2O3
HOCH2–CH2–CH2–CH2OH
F
1. Mg, эфир
2. HCHO, эфир
3. H3O+
CH2OH
H2C=CH–CH–CH3
H
170°C
H2SO4 (конц.)
X
9. Рассчитаем количество этанола, вступившее в реакцию Лебедева:
mC2H5OH ωC2H5OH  mрра ωC2H5OH  ρ рра  Vр-ра 0,96  800г/л  500л
ν(C2 H5OH) 



 8348 моль.
MC2H5OH
MC2H5OH
M C2H5OH
46г/моль
Вычислим количество бутадиена, которое получают из этанола (с учетом выхода η 1 = 60%):
ν пр (С 4 Н 6 )  η1  ν теор (С 4 Н 6 )  η1 
ν(С2 Н 5ОН)
8348 моль
 0,6 
 2504,4 моль.
2
2
Вычислим количество каучука, получаемое из бутадиена (с учетом выхода η 2 = 80):
ν пр ((С 4 Н 6 ) n )  η 2  ν теор ((С 4 Н 6 ) n )  η 2 
ν пр (С 4 Н 6 )
n
 0,8 
2504,4 моль 2003,5

моль.
n
n
Рассчитаем массу получаемого каучука ( M((С 4 Н 6 ) n ) = 54n г/моль):
2003,5
m ((С 4 Н 6 ) n )  ν((С 4 Н 6 ) n )  M((С 4 Н 6 ) n ) 
моль  54n г/моль  108189г  108, 2 кг.
n
Система оценивания:
1. Молекулярная формула Х (с расчетами) 3 б
3 б;
2. Молекулярная формула продукта гидрирования Х 1 б
1 б;
3. Структурные формулы изомеров продукта гидрирования Х по 1 б
1б*3 = 3 б;
4. Выбор верного изомера 1 б
1 б;
5. Структурная формула Х 1 б
1 б;
6. Расчет теплового эффекта гидрирования Х 3 б
3 б;
7. Оценка числа мономерных звеньев 1 б
1 б;
8. Структурные формулы А – H и Y по 1 б
1б*9 = 9 б;
9. Расчет массы каучука 3 б
3 б.
Всего
25 баллов
11 класс (100 баллов)
Лист 3 из 4
Задача 4. (автор В.А. Емельянов).
1. MnO2 + 4HI = MnI2 + I2 + 2H2O, MnO2 + 4H+ + 2I- = Mn2+ + I2 + 2H2O.
2. Zn(BrO3)2 + 4CsOH = Cs2[Zn(OH)4] + 2CsBrO3, Zn2+ + 4OH- = [Zn(OH)4]2-.
3. 2Cr(ClO4)3 + 3Rb2SO3 + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3SO2 + 6RbClO4,
2Cr3+ + 3SO32- + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3SO2.
4. 3Ca(H2PO4)2 + 12NaOH = Ca3(PO4)2 + 4Na3PO4 + 12H2O,
3Ca2+ + 6H2PO4- + 12OH- = Ca3(PO4)2 + 4PO43- + 12H2O или
Ca(H2PO4)2 + 2NaOH = CaHPO4 + Na2HPO4 + 2H2O,
Ca2+ + 2H2PO4- + 2OH- = CaHPO4 + HPO4- + 2H2O.
5. 2HClO3 + CaCO3 = Ca(ClO3)2 + CO2 + H2O, CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 + H2O или
2HClO3 + 2CaCO3 = Ca(ClO3)2 + Ca(HCO3)2, CaCO3 + H+ = Ca2+ + HCO3-.
6. Fe2(SO4)3 + 3BaS = 2FeS + 3BaSO4↓ + S↓, 2Fe3+ + 3SO42- + 3Ba2+ +3S2- = 2FeS + 3BaSO4↓ + S↓.
7. 2NH4NO3 + K2SiO3 = 2KNO3 + 2NH3↑ + H2SiO3↓ (SiO2*xH2O), 2NH4+ + SiO32-- = 2NH3↑ + H2SiO3↓.
8. 2Fe(ClO3)2 + 24HCl = 2FeCl3 + 11Cl2↑ + 12H2O,
2Fe2+ + 4ClO3- + 24H+ + 18Cl- = 2Fe3+ + 11Cl2↑ + 12H2O.
Система оценивания:
1. Формулы веществ по 0,5 б
2. Уравнения реакций в молекулярной форме по 1 б, ионной по 1 б
11 класс (100 баллов)
0,5б*16 = 8 б;
(1б+1б)*8 = 16 б;
Всего
24 балла
Лист 4 из 4
53-я Всесибирская открытая олимпиада школьников
CH3
ФЕН
Первый отборочный этап 2014-2015 уч. года
N
O
Решения заданий по химии
10 класс
НГУ
Задача 1. (автор М.М. Быков).
1. Радиус микрокапли r = 0,5·5·10-6 м = 2,5·10-4 см. Её объем V = 4/3π(2,5·10-4)3 = 6,542*10-11 см3,
масса m = ρ*V = 1*6,542*10-11 = 6,542*10-11 г.
Количество воды в ней составляет  = m/M = 6,542*10-11/18 = 3,634*10-12 моля, количество молекул
в капле N = NA* = 6,02*1023*3,634*10-12 = 2,188*1012 штук.
2. Рассчитаем объем облака: V = 4·10·25 = 1000 км3 = 1012 м3. Тогда в одном облаке содержится
1012·1011 = 1023 капель. Их общая масса составляет 1023·6,542·10-11 = 6,542·1012 г = 6,542·106 тонн.
Цифры выглядят пугающе большими, но давайте все же посчитаем толщину слоя.
Такая масса воды в конденсированном состоянии займет объем 6,542·1012 см3. Прольется она на
площадь 10·25 = 250 км2 = 250·106 м2 = 250·1010 см2 = 2,50·1012 см2. Средняя толщина слоя составит
всего 6,542·1012/2,5·1012 = 2,62 см или 26,2 мм. То есть, так себе было облачко...
На самом деле количество выпавших осадков (оно измеряется именно толщиной слоя в мм) зависит
от множества факторов и сильно увеличивается при движении от края грозы к ее эпицентру.
3. Энергия 108 кВт∙ч соответствует 3,6∙1011 кДж. Рассчитаем энергию, выделяющуюся при сгорании
1 кг антрацита. В 1 кг или 1000 г антрацита содержится 0,96*1000 = 960 г углерода. Его количество
(C) = 960/12 = 80 моль. При его сгорании выделится 393,5∙80 = 31480 кДж тепла. Тогда
необходимое количество антрацита составит 3,6∙1011/31480 = 1,1436∙107 кг = 11436 тонн, которое
уместится в 11436/60 = 190,6 ≈ 191 железнодорожный вагон. Уравнение реакции: С + О2 = СО2.
4. Простыми веществами, присутствующими в атмосфере в заметном количестве, являются азот и
кислород. Две возможные реакции – взаимодействие азота и кислорода с образованием оксида
азота(II) и образование озона из кислорода:
грозовой разряд
грозовой разряд
 2NO, 3O2 
 2O3.
N2 + O2 
Уравнения вторичных реакций: 2NO + O2 = 2NO2; 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3; O3 + H2O = H2O2 + O2.
Таким образом, А – N2 – азот, В – O2 – кислород, C – NO – оксид азота(II) или окись азота, D – O3 –
озон, E – NO2 – оксид азота(IV) или диоксид азота или двуокись азота, F – HNO3 – азотная кислота,
G – H2O2 – пероксид водорода или перекись водорода.
5. Уравнения реакций.
D: O3 + 2KI + H2O = I2↓ + O2↑ + 2KOH; O3 + Mn(NO3)2 + H2O = MnO2↓ + 2HNO3 + O2↑;
2O3 + 2Ag = Ag2O2 + 2O2↑; 4O3 + 3PbS = 3PbSO4 или 4O3 + PbS = PbSO4 + 4O2↑.
F: 4HNO3(конц) + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O; 5HNO3(конц) + P = H3PO4 + 5NO2↑ + H2O;
10HNO3(конц) + I2 = 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O.
Система оценивания:
1. Расчет количества молекул 2 б (если посчитана только масса микрокапли, то 1 б)
2 б;
2. Масса воды в облаке 2 б, толщина слоя 2 б
2б+2б = 4 б;
3. Расчет количества вагонов 2 б
2 б;
4. Формулы A-G по 0,5 б, названия по 0,5 б, уравнения реакций по 1 б
(0,5б+0,5б)*7+1б*5 = 12 б;
5. Уравнения реакций по 1 б
1б*7 = 7 б;
Всего
27 баллов
10 класс (100 баллов)
Лист 1 из 4
Задача 2. (автор В.А. Емельянов).
1-2. Первый тайм: 1. Марганец. 2. Цинк. 3. Купорос. 4. Сажа. 5. Алмаз. 6. Зола. 7. Анод. 8. Дырка.
9. Анион. 10. Нос. 11. Сера. 12. Азот. «ГОЛ!!!». 13. Мел. 14. Лёд. 15. Дно. 16. Отгонка. 17. Астат.
18. Тантал. 19.Лантан. 20. Неончик.
Второй тайм: 21. Март. 22. Теллур. 23. Радон. 24. Ниобиум. 25. Молоко. «ГОЛ!!!». 26. Олеум. 27.
Молибден. 28. Неон. 29. Ниобат. 30. Ток. 31. Кальций. «ГОЛ!!!». 32. Молекула. 33. Аммиак. 34.
Катод. «ГОЛ!!!». 35. Лак. 36. Кокс. 37. Сено. 38. Оникс. 39. Сон. 40. Низ. 41.Запас.
3. Итак, наш матч, как и матч «Германия – Гана» на ЧМ-2014 закончился со счетом 2:2.
Система оценивания:
1. Верные слова по 0,5 б
0,5б*41 = 20,5 б;
2. Верно указанные забитые голы по 0,5 б
0,5б*4 = 2 б;
3. Счет 2:2 1,5 б, любой другой 0 б
1,5 б;
(Если школьник посчитал, что команды после первого тайма поменялись воротами, и у него
получился счет 3:1 в пользу Германии, то такой ответ следует оценить в 1,5 балла)
Всего
24 балла
Задача 3. (автор А.Ю. Федоров).
1. При полном сгорании углеводорода Х в избытке кислорода образуются только вода и углекислый
газ. Рассчитаем количества образовавшихся веществ:
m ρV 1 г/мл  7, 2 мл
V
11, 2 л
ν (CO2 ) 

 0,5 моль; ν (H 2 O) 


 0,4 моль.
Vm 22, 4 л/моль
M М
18 г/моль
В состав соединения X входит весь углерод, содержащийся в CO2, и весь водород, перешедший
в воду. Следовательно, в углеводород X входит 0,5 моль атомов углерода и 0,8 моль атомов водорода.
ν (C) : ν (H) = 0,5 : 0,8 = 5:8. Простейшая формула углеводорода X – С5Н8. Относительная
плотность X по воздуху не превышает 2,5, следовательно, молярная масса X не более 72,5 г/моль.
Тогда молекулярная формула соединения X – С5Н8.
2-5. При полном каталитическом гидрировании X должен образоваться алкан с пятью атомами
углерода. Общая формула алканов – CnH2n+2, n = 5, значит, образуется соединение с молекулярной
формулой С5Н12. Углеводород с общей формулой С5Н12 имеет три изомера:
1
2
3
В результате хлорирования при облучении светом изомер 1 образует три монохлорпроизводных
(1-хлорпентан, 2-хлорпентан и 3-хлорпентан), изомер 2 – четыре монохлорпроизводных (1-хлор-2метилбутан, 2-хлор-2-метилбутан, 2-хлор-3-метилбутан и 1-хлор-3-метилбутан), а изомер 3 – одно
(1-хлор-2,2-диметилпропан). Следовательно, продуктом гидрирования является изомер 2. Тогда
возможны три структуры исходного соединения с формулой С5Н8, не содержащие циклов:
I
II
III
Так как структуры I и II имеют атомы углерода в sp-гибридизации, то III – единственная
возможная структура вещества X. Название X по номенклатуре IUPAC – 2-метилбутадиен-1,3.
Тривиальное название этого соединения – изопрен.
6. Запишем уравнение реакции полного каталитического гидрирования изопрена:
Pt
C5H8  2H2 
C5H12 .
Количество C5H8, вступившего в реакцию гидрирования  = 15,68/22,4 = 0,7 моль.
10 класс (100 баллов)
Лист 2 из 4
По закону Гесса тепловой эффект реакции гидрирования 1 моль C5H8 равен:
Δr Q = Δ Q f (C5H12) – 2 Δ Q f (H2) – Δ Q f (C5H8) = 146, 44 - 2 ∙ 0 - (-75, 73) = 222, 17 кДж/моль.
Тогда тепловой эффект реакции гидрирования 0,7 моль C5H8 равен 0,7 ∙ 222, 17 = 155, 52 кДж.
7. Структурные формулы неизвестных соединений приведены ниже.
H3C–CH2Cl
А
H3C–CH2–CH2–CH3
С
В
HCl
H2C=CH2
Na
H2O
H3PO4, SiO2
300°C, 70 атм
600°C
Cr2O3, Al2O3
450°C
ZnO, Al2O3
H 3C–CH2OH
D
H2C=CH–CH=CH2
Y
Cl2 CCl4
170°C
H2SO4(конц.)
ClCH2–CH2Cl
HOCH2–CH2–CH2–CH2OH
E
Pt
(изб.)
C2H5OH
H
H2
KOH
HC CH
F
HCHO
NaNH2
NH3(ж)
HOCH2–C C–CH2OH
G
8. Рассчитаем количество этанола, вступившее в реакцию Лебедева:
mC2H5OH ωC2H5OH  mрра ωC2H5OH  ρ рра  Vр-ра 0,96  800г/л  500л
ν(C2 H5OH) 



 8348 моль.
MC2H5OH
MC2H5OH
M C2H5OH
46г/моль
Вычислим количество бутадиена, которое получают из этанола (с учетом выхода η 1 = 60%):
ν пр (С 4 Н 6 )  η1  ν теор (С 4 Н 6 )  η1 
ν(С2 Н 5ОН)
8348 моль
 0,6 
 2504,4 моль.
2
2
Вычислим количество каучука, получаемое из бутадиена (с учетом выхода η 2 = 80):
ν пр ((С 4 Н 6 ) n )  η 2  ν теор ((С 4 Н 6 ) n )  η 2 
ν пр (С 4 Н 6 )
n
 0,8 
2504,4 моль 2003,5

моль.
n
n
Рассчитаем массу получаемого каучука ( M((С 4 Н 6 ) n ) = 54n г/моль):
2003,5
m ((С 4 Н 6 ) n )  ν((С 4 Н 6 ) n )  M((С 4 Н 6 ) n ) 
моль  54n г/моль  108189г  108, 2 кг.
n
Система оценивания:
1. Молекулярная формула Х (с расчетами) 3 б
3 б;
2. Молекулярная формула продукта гидрирования Х 1 б
1 б;
3. Структурные формулы изомеров продукта гидрирования Х по 1 б
1б*3 = 3 б;
4. Выбор верного изомера 1 б
1 б;
5. Структурная формула Х 1 б
1 б;
6. Расчет теплового эффекта гидрирования Х 3 б
3 б;
7. Структурные формулы А – H и Y по 1 б
1б*9 = 9 б;
8. Расчет массы каучука 4 б
4 б.
Всего
25 баллов
Задача 4. (автор В.А. Емельянов).
1. MnO2 + 4HI = MnI2 + I2 + 2H2O, MnO2 + 4H+ + 2I- = Mn2+ + I2 + 2H2O.
2. Zn(BrO3)2 + 4CsOH = Cs2[Zn(OH)4] + 2CsBrO3, Zn2+ + 4OH- = [Zn(OH)4]2-.
10 класс (100 баллов)
Лист 3 из 4
3. 2Cr(ClO4)3 + 3Rb2SO3 + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3SO2 + 6RbClO4,
2Cr3+ + 3SO32- + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3SO2.
4. 3Ca(H2PO4)2 + 12NaOH = Ca3(PO4)2 + 4Na3PO4 + 12H2O,
3Ca2+ + 6H2PO4- + 12OH- = Ca3(PO4)2 + 4PO43- + 12H2O или
Ca(H2PO4)2 + 2NaOH = CaHPO4 + Na2HPO4 + 2H2O,
Ca2+ + 2H2PO4- + 2OH- = CaHPO4 + HPO4- + 2H2O.
5. 2HClO3 + CaCO3 = Ca(ClO3)2 + CO2 + H2O, CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 + H2O или
2HClO3 + 2CaCO3 = Ca(ClO3)2 + Ca(HCO3)2, CaCO3 + H+ = Ca2+ + HCO3-.
6. FeSO4 + K2S = FeS + K2SO4, Fe2+ + S2- = FeS.
7. 2NH4NO3 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + 2NH3↑ + 2H2O, NH4+ + OH- = NH3↑ + H2O.
8. LiClO3 + 6HCl = LiCl + 3Cl2↑ + 3H2O, ClO3- + 6H+ + 5Cl- = 3Cl2↑ + 3H2O.
Система оценивания:
1. Формулы веществ по 0,5 б
2. Уравнения реакций в молекулярной форме по 1 б, ионной по 1 б
10 класс (100 баллов)
0,5б*16 = 8 б;
(1б+1б)*8 = 16 б;
Всего
24 балла
Лист 4 из 4
53-я Всесибирская открытая олимпиада школьников
CH3
ФЕН
Первый отборочный этап 2014-2015 уч. года
N
O
Решения заданий по химии
9 класс
НГУ
Задача 1. (автор М.М. Быков).
1. Радиус микрокапли r = 0,5·5·10-6 м = 2,5·10-4 см. Её объем V = 4/3π(2,5·10-4)3 = 6,542*10-11 см3,
масса m = ρ*V = 1*6,542*10-11 = 6,542*10-11 г.
Количество воды в ней составляет  = m/M = 6,542*10-11/18 = 3,634*10-12 моля, количество молекул
в капле N = NA* = 6,02*1023*3,634*10-12 = 2,188*1012 штук.
2. Рассчитаем объем облака: V = 4·10·25 = 1000 км3 = 1012 м3. Тогда в одном облаке содержится
1012·1011 = 1023 капель. Их общая масса составляет 1023·6,542·10-11 = 6,542·1012 г = 6,542·106 тонн.
Цифры выглядят пугающе большими, но давайте все же посчитаем толщину слоя.
Такая масса воды в конденсированном состоянии займет объем 6,542·1012 см3. Прольется она на
площадь 10·25 = 250 км2 = 250·106 м2 = 250·1010 см2 = 2,50·1012 см2. Средняя толщина слоя составит
всего 6,542·1012/2,5·1012 = 2,62 см или 26,2 мм. То есть, так себе было облачко...
На самом деле количество выпавших осадков (оно измеряется именно толщиной слоя в мм) зависит
от множества факторов и сильно увеличивается при движении от края грозы к ее эпицентру.
3. Энергия 108 кВт∙ч соответствует 3,6∙1011 кДж. Рассчитаем энергию, выделяющуюся при сгорании
1 кг антрацита. В 1 кг или 1000 г антрацита содержится 0,96*1000 = 960 г углерода. Его количество
(C) = 960/12 = 80 моль. При его сгорании выделится 393,5∙80 = 31480 кДж тепла. Тогда
необходимое количество антрацита составит 3,6∙1011/31480 = 1,1436∙107 кг = 11436 тонн, которое
уместится в 11436/60 = 190,6 ≈ 191 железнодорожный вагон.
4. Простыми веществами, присутствующими в атмосфере в заметном количестве, являются азот и
кислород. Две возможные реакции – взаимодействие азота и кислорода с образованием оксида
азота(II) и образование озона из кислорода:
грозовой разряд
грозовой разряд
 2NO, 3O2 
 2O3.
N2 + O2 
Уравнения вторичных реакций: 2NO + O2 = 2NO2; 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3; O3 + H2O = H2O2 + O2.
Таким образом, А – N2 – азот, В – O2 – кислород, C – NO – оксид азота(II) или окись азота, D – O3 –
озон, E – NO2 – оксид азота(IV) или диоксид азота или двуокись азота, F – HNO3 – азотная кислота,
G – H2O2 – пероксид водорода или перекись водорода.
5. Уравнения реакций.
D: O3 + 2KI + H2O = I2↓ + O2↑ + 2KOH; O3 + Mn(NO3)2 + H2O = MnO2↓ + 2HNO3 + O2↑;
2O3 + 2Ag = Ag2O2 + 2O2↑; 4O3 + 3PbS = 3PbSO4 или 4O3 + PbS = PbSO4 + 4O2↑.
F: 4HNO3(конц) + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O; 5HNO3(конц) + P = H3PO4 + 5NO2↑ + H2O;
10HNO3(конц) + I2 = 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O.
Система оценивания:
1. Расчет количества молекул 2 б (если посчитана только масса микрокапли, то 1 б)
2 б;
2. Масса воды в облаке 2 б, толщина слоя 2 б
2б+2б = 4 б;
3. Расчет количества вагонов 2 б
2 б;
4. Формулы A-G по 0,5 б, названия по 0,5 б, уравнения реакций по 1 б
(0,5б+0,5б)*7+1б*5 = 12 б;
5. Уравнения реакций по 1 б
1б*7 = 7 б;
Всего
27 баллов
9 класс (103 балла)
Лист 1 из 3
Задача 2. (автор В.А. Емельянов).
1-2. Первый тайм: 1. Марганец. 2. Цинк. 3. Купорос. 4. Сажа. 5. Алмаз. 6. Зола. 7. Анод. 8. Дырка.
9. Анион. 10. Нос. 11. Сера. 12. Азот. «ГОЛ!!!». 13. Мел. 14. Лёд. 15. Дно. 16. Отгонка. 17. Астат.
18. Тантал. 19. Лантан. 20. Неончик.
Второй тайм: 21. Март. 22. Теллур. 23. Радон. 24. Ниобиум. 25. Молоко. «ГОЛ!!!». 26. Олеум.
27. Молибден. 28. Неон. 29. Ниобат. 30. Ток. 31. Кальций. «ГОЛ!!!». 32. Молекула. 33. Аммиак.
34. Катод. «ГОЛ!!!». 35. Лак. 36. Кокс. 37. Сено. 38. Оникс. 39. Сон. 40. Низ. 41. Запас.
3. Итак, наш матч, как и матч «Германия – Гана» на ЧМ-2014 закончился со счетом 2:2.
Система оценивания:
1. Верные слова по 0,5 б
0,5б*41 = 20,5 б;
2. Верно указанные забитые голы по 0,5 б
0,5б*4 = 2 б;
3. Счет 2:2 1,5 б, любой другой 0 б
1,5 б;
(Если школьник посчитал, что команды после первого тайма поменялись воротами, и у него
получился счет 3:1 в пользу Германии, то такой ответ следует оценить в 1,5 балла)
Всего
24 балла
Задача 3. (автор А.В. Задесенец).
1. а) можно/нужно выполнять при работе в лаборатории: нюхать, смотреть, нагревать,
охлаждать, надевать халат, взвешивать перед растворением, думать, лить концентрированную
кислоту в воду, мыть посуду, задавать вопросы преподавателю, мыть руки с мылом.
б) нельзя совершать ни в коем случае: пробовать на вкус, брать реактивы руками, затягивать
растворы в пипетку ртом, есть, пить, выливать в раковину растворы кислот, высыпать обратно
в банку неиспользованный реактив, залезать в вытяжной шкаф с головой, лить воду в
концентрированную кислоту.
2. Заполненная таблица с верным сопоставлением пунктов.
1
2
кожу промыть большим количеством воды, обработать 2% раствором
питьевой соды
попадание
на
концентрированной
кислоты
попадание
на
кожу
концентрированной щелочи
попадание на кожу брома
отравление хлором
пролив ртути
возгорание ЛВЖ
промыть большим количеством воды, обработать 2% раствором
борной или уксусной кислоты
промыть водой и 10% раствором тиосульфата натрия
выйти на свежий воздух
собрать все видимые капли ватным тампоном, поверхность
обработать раствором хлорного железа или подкисленного соляной
кислотой перманганата калия, долгое время проветривать помещение
позвонить 01, выключить вентиляцию, использовать углекислотный
огнетушитель
3. Серная кислота – H2SO4, натриевая щелочь – NaOH, бром – Br2, хлор – Cl2, ртуть – Hg, питьевая
сода – NaHCO3, борная кислота – H3BO3, уксусная кислота – CH3COOH (H4C2O2), тиосульфат
натрия – Na2S2O3, хлорное железо – FeCl3, соляная кислота – HCl, перманганат калия – KMnO4,
вода – H2O.
4. Внутри углекислотного огнетушителя находится жидкий углекислый газ (диоксид, двуокись
углерода, СО2), который закачивается в огнетушитель под давлением 5,7 МПа при Т = 20 оС. После
срабатывания запорно-пускового устройства (нажатия на рычаг) жидкий углекислый газ выходит
наружу, где частично испаряется. Процесс испарения сопровождается резким понижением
температуры (до минус 70оС), в результате чего оставшийся углекислый газ переходит из
сжиженного состояния в твердое (снегообразное). Огнетушащее действие основано на охлаждении
9 класс (103 балла)
Лист 2 из 3
зоны горения и разбавлении горючей газовоздушной среды негорючим веществом до концентраций,
при которых происходит прекращение реакции горения.
5. Уравнения реакций: H2SO4 + 2NaHCO3 = Na2SO4 + 2H2O + 2CO2↑; NaOH + H3BO3 = Na[B(OH)4];
NaOH + CH3COOH = CH3COONa + H2O; Br2 + Na2S2O3 + H2O = S↓ + 2HBr + Na2SO4 или
Br2 + Na2S2O3 + H2O = S↓ + 2NaBr + H2SO4 или Br2 + 2Na2S2O3(изб.) = 2S↓ + SO2↑ + 2NaBr + Na2SO4;
Hg + 2FeCl3 = HgCl2 + 2FeCl2; 5Hg + 2KMnO4 + 16HCl = 5HgCl2 + 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O.
Система оценивания:
1. Верное отнесение по 0,5 б (неверное – штраф минус 0,5 б)
(Если получается отрицательное значение, то в целом за п. 1 ставится 0 б);
2. Верное соответствие по 0,5 б (неверное – штраф минус 0,5 б)
(Если получается отрицательное значение, то в целом за п. 2 ставится 0 б);
3. Формулы веществ по 0,5 б
4. Углекислый газ 1 б, жидкий 0,5 б
5. Уравнения реакций по 1 б
Всего
0,5б*20 = 10 б;
0,5б*6 = 3 б;
0,5б*13 = 6,5 б;
1б+0,5б = 1,5 б;
1б*7 = 7 б;
28 баллов
Задача 4. (автор В.А. Емельянов).
1. MnO2 + 4HI = MnI2 + I2 + 2H2O, MnO2 + 4H+ + 2I- = Mn2+ + I2 + 2H2O.
2. Zn(BrO3)2 + 4CsOH = Cs2[Zn(OH)4] + 2CsBrO3, Zn2+ + 4OH- = [Zn(OH)4]2-.
3. 2Cr(ClO4)3 + 3Rb2SO3 + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3SO2 + 6RbClO4,
2Cr3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3CO2.
4. 3Ca(H2PO4)2 + 12NaOH = Ca3(PO4)2 + 4Na3PO4 + 12H2O,
3Ca2+ + 6H2PO4- + 12OH- = Ca3(PO4)2 + 4PO43- + 12H2O или
Ca(H2PO4)2 + 2NaOH = CaHPO4 + Na2HPO4 + 2H2O,
Ca2+ + 2H2PO4- + 2OH- = CaHPO4 + HPO4- + 2H2O.
5. 2HClO3 + CaCO3 = Ca(ClO3)2 + CO2 + H2O, CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 + H2O или
2HClO3 + 2CaCO3 = Ca(ClO3)2 + Ca(HCO3)2, CaCO3 + H+ = Ca2+ + HCO3-.
6. FeSO4 + K2S = FeS + K2SO4, Fe2+ + S2- = FeS.
7. 2NH4NO3 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + 2NH3↑ + 2H2O, NH4+ + OH- = NH3↑ + H2O.
8. 2LiOH + SO2 = Li2SO3 + H2O, 2OH- + SO2 = SO32- + H2O.
Система оценивания:
1. Формулы веществ по 0,5 б
2. Уравнения реакций в молекулярной форме по 1 б, ионной по 1 б
9 класс (103 балла)
0,5б*16 = 8 б;
(1б+1б)*8 = 16 б;
Всего
24 балла
Лист 3 из 3
53-я Всесибирская открытая олимпиада школьников
CH3
ФЕН
Первый отборочный этап 2014-2015 уч. года
N
O
Решения заданий по химии
8 класс
НГУ
Задача 1. (автор М.М. Быков).
1. Радиус микрокапли r = 0,5·5·10-6 м = 2,5·10-4 см. Её объем V = 4/3π(2,5·10-4)3 = 6,542*10-11 см3,
масса m = ρ*V = 1*6,542*10-11 = 6,542*10-11 г.
Количество воды в ней составляет  = m/M = 6,542*10-11/18 = 3,634*10-12 моля, количество молекул
в капле N = NA* = 6,02*1023*3,634*10-12 = 2,188*1012 штук.
2. Рассчитаем объем облака: V = 4·10·25 = 1000 км3 = 1012 м3. Тогда в одном облаке содержится
1012·1011 = 1023 капель. Их общая масса составляет 1023·6,542·10-11 = 6,542·1012 г = 6,542·106 тонн.
Цифры выглядят пугающе большими, но давайте все же посчитаем толщину слоя.
Такая масса воды в конденсированном состоянии займет объем 6,542·1012 см3. Прольется она на
площадь 10·25 = 250 км2 = 250·106 м2 = 250·1010 см2 = 2,50·1012 см2. Средняя толщина слоя составит
всего 6,542·1012/2,5·1012 = 2,62 см или 26,2 мм. То есть, так себе было облачко...
На самом деле количество выпавших осадков (оно измеряется именно толщиной слоя в мм) зависит
от множества факторов и сильно увеличивается при движении от края грозы к ее эпицентру.
3. Энергия 108 кВт∙ч соответствует 3,6∙1011 кДж. Рассчитаем энергию, выделяющуюся при сгорании
1 кг антрацита. В 1 кг или 1000 г антрацита содержится 0,96*1000 = 960 г углерода. Его количество
(C) = 960/12 = 80 моль. При его сгорании выделится 393,5∙80 = 31480 кДж тепла. Тогда
необходимое количество антрацита составит 3,6∙1011/31480 = 1,1436∙107 кг = 11436 тонн, которое
уместится в 11436/60 = 190,6 ≈ 191 железнодорожный вагон. Уравнение реакции: С + О2 = СО2.
4. Простыми веществами, присутствующими в атмосфере в заметном количестве, являются азот и
кислород. Две возможные реакции – взаимодействие азота и кислорода с образованием оксида
азота(II) и образование озона из кислорода:
грозовой разряд
грозовой разряд
 2NO, 3O2 
 2O3.
N2 + O2 
Уравнения вторичных реакций: 2NO + O2 = 2NO2; 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3; O3 + H2O = H2O2 + O2.
Таким образом, А – N2 – азот, В – O2 – кислород, C – NO – оксид азота(II) или окись азота, D – O3 –
озон, E – NO2 – оксид азота(IV) или диоксид азота или двуокись азота, F – HNO3 – азотная кислота,
G – H2O2 – пероксид водорода или перекись водорода.
Система оценивания:
1. Расчет количества молекул 2 б (если посчитана только масса микрокапли, то 1 б)
2 б;
2. Масса воды в облаке 2 б, толщина слоя 2 б
2б+2б = 4 б;
3. Расчет количества вагонов 2 б, уравнение реакции 1 б
2б+1б = 3 б;
4. Формулы A-G по 0,5 б, названия по 0,5 б, уравнения реакций по 1 б
(0,5б+0,5б)*7+1б*5 = 12 б;
Всего
21 балл
Задача 2. (автор В.А. Емельянов).
1-2. Первый тайм: 1. Марганец. 2. Цинк. 3. Купорос. 4. Сажа. 5. Алмаз. 6. Зола. 7. Анод. 8. Дырка.
9. Анион. 10. Нос. 11. Сера. 12. Азот. «ГОЛ!!!». 13. Мел. 14. Лёд. 15. Дно. 16. Отгонка. 17. Астат.
18. Тантал. 19. Лантан. 20. Неончик.
Второй тайм: 21. Март. 22. Теллур. 23. Радон. 24. Ниобиум. 25. Молоко. «ГОЛ!!!». 26. Олеум.
27. Молибден. 28. Неон. 29. Ниобат. 30. Ток. 31. Кальций. «ГОЛ!!!». 32. Молекула. 33. Аммиак.
34. Катод. «ГОЛ!!!». 35. Лак. 36. Кокс. 37. Сено. 38. Оникс. 39. Сон. 40. Низ. 41.Запас.
3. Итак, наш матч, как и матч «Германия – Гана» на ЧМ-2014 закончился со счетом 2:2.
8 класс (66 баллов)
Лист 1 из 2
Система оценивания:
1. Верные слова по 0,5 б
0,5б*41 = 20,5 б;
2. Верно указанные забитые голы по 0,5 б
0,5б*4 = 2 б;
3. Счет 2:2 1,5 б, любой другой 0 б
1,5 б;
(Если школьник посчитал, что команды после первого тайма поменялись воротами, и у него
получился счет 3:1 в пользу Германии, то такой ответ следует оценить в 1,5 балла)
Всего
24 балла
Задача 3. (автор А.В. Задесенец).
1. а) можно/нужно выполнять при работе в лаборатории: нюхать, смотреть, нагревать,
охлаждать, надевать халат, взвешивать перед растворением, думать, лить концентрированную
кислоту в воду, мыть посуду, задавать вопросы преподавателю, мыть руки с мылом.
б) нельзя совершать ни в коем случае: пробовать на вкус, брать реактивы руками, затягивать
растворы в пипетку ртом, есть, пить, выливать в раковину растворы кислот, высыпать обратно
в банку неиспользованный реактив, залезать в вытяжной шкаф с головой, лить воду в
концентрированную кислоту.
2. Заполненная таблица с верным сопоставлением пунктов.
1
2
кожу промыть большим количеством воды, обработать 2% раствором
питьевой соды
попадание
на
концентрированной
кислоты
попадание
на
кожу
концентрированной щелочи
попадание на кожу брома
отравление хлором
пролив ртути
возгорание ЛВЖ
промыть большим количеством воды, обработать 2% раствором
борной или уксусной кислоты
промыть водой и 10% раствором тиосульфата натрия
выйти на свежий воздух
собрать все видимые капли ватным тампоном, поверхность
обработать раствором хлорного железа или подкисленного соляной
кислотой перманганата калия, долгое время проветривать помещение
позвонить 01, выключить вентиляцию, использовать углекислотный
огнетушитель
3. Серная кислота – H2SO4, натриевая щелочь – NaOH, бром – Br2, хлор – Cl2, ртуть – Hg, питьевая
сода – NaHCO3, борная кислота – H3BO3, уксусная кислота – CH3COOH (H4C2O2), тиосульфат
натрия – Na2S2O3, хлорное железо – FeCl3, соляная кислота – HCl, перманганат калия – KMnO4,
вода – H2O.
4. Внутри углекислотного огнетушителя находится жидкий углекислый газ (диоксид, двуокись
углерода, СО2), который закачивается в огнетушитель под давлением 5,7 МПа при Т = 20 оС. После
срабатывания запорно-пускового устройства (нажатия на рычаг) жидкий углекислый газ выходит
наружу, где частично испаряется. Процесс испарения сопровождается резким понижением
температуры (до минус 70оС), в результате чего оставшийся углекислый газ переходит из
сжиженного состояния в твердое (снегообразное). Огнетушащее действие основано на охлаждении
зоны горения и разбавлении горючей газовоздушной среды негорючим веществом до концентраций,
при которых происходит прекращение реакции горения.
Система оценивания:
1. Верное отнесение по 0,5 б (неверное – штраф минус 0,5 б)
(Если получается отрицательное значение, то в целом за п. 1 ставится 0 б);
2. Верное соответствие по 0,5 б (неверное – штраф минус 0,5 б)
(Если получается отрицательное значение, то в целом за п. 2 ставится 0 б);
3. Формулы веществ по 0,5 б
4. Углекислый газ 1 б, жидкий 0,5 б
Всего
8 класс (66 баллов)
0,5б*20 = 10 б;
0,5б*6 = 3 б;
0,5б*13 = 6,5 б;
1б+0,5б = 1,5 б;
21 балл
Лист 2 из 2